CN109203365A - 一种双色固态硅胶成型的方法、模具及其产品和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双色固态硅胶成型的方法，包括：一次硅胶成型：将第一色硅胶原料硫化成型，得到具有盲孔的一次硅胶产品；放置镶件：将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中；二次硅胶成型：将第二色硅胶原料于镶件四周的一次硅胶产品上二次硫化成型。本发明还提供了上述双色固态硅胶成型的模具及其形成的产品和其应用。本发明提供的双色固态硅胶成型的方法，通过在两种不同颜色的硅胶原料两次成型之间加入镶件，使得先后成型的不同颜色的硅胶原料溶接而不会互相渗透，且能实现第二色硅胶层中部的通孔结构，进而使得光线穿过双色固态硅胶成型产品的双层硅胶时不会发生偏色。

Description

一种双色固态硅胶成型的方法、模具及其产品和应用
技术领域
本发明涉及硅胶成型技术领域，特别是涉及一种双色固态硅胶成型的方法、模具及其产品和应用。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高及科技的不断进步，各类带有按键的电电子/通讯产品不断涌现，如手机、电子词典、掌上电脑(PDA)及掌上游戏机按键等等。这些产品目前大量使用双色硅胶产品，其通常的成本较低的做法是将不同颜色的胶料同时放入模腔一次油压成形的方式来实现(此法也称为生料一加生料二的油压成型方法)，但由于硅胶料在加热硫化时不同颜色的胶料互相渗透，造成颜色混杂，边界无法控制且任何两片产品分界线都不一样，只能用于一些要求低的产品；另外一种做法是其中一种胶料预先采用油压成形的方式做成品，然后，再将另外一种不同颜色的胶料再通过油压成形的方式二次成型于预先制成的产品上，形成双色产品(此法也称为熟料一加生料二的油压成型方法)。如中国专利文献CN101108530公开的双色硅胶制品成型模具及其方法，就属于此类加工方法，这种加工方法通过中板和上模依次与下模配合，先后在同一位置形成第一次成型模腔和第二次成型模腔，利用此两成型模腔将双色硅胶底片的两个不同颜色部分分两次先后成型，这种方式虽然可以有效地改善两种不同颜色部分分界处的品质，但是，用这种方式所生产的双色硅胶制品，在两种不同颜色的结合部会有明显的台阶存在(因为熟料不能溶化，而只有生料与熟料的结合，所以会在结合部形成台阶)，如图4所示，第一色硅胶层30’和第二色硅胶层40’的结合部形成台阶层60’，这对于电子领域的双色硅胶制品而言可能会造成光线穿过双层硅胶时发生偏色；并且此方法在第二次成型采用注料板注料成型，当需要更换另外一种不同颜色的硅胶时，其注料板的清洗也非常困难。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双色固态硅胶成型的方法、模具及其产品和应用，以解决光线穿过双层硅胶时发生偏色技术问题。
为了解决上述问题，本发明主要提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种双色固态硅胶成型的方法，包括以下步骤：
1)一次硅胶成型：将第一色硅胶原料硫化成型，得到具有盲孔的一次硅胶产品；
2)放置镶件：将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中；
3)二次硅胶成型：将第二色硅胶原料于镶件四周的一次硅胶产品上二次硫化成型；
4)取出镶件：将镶件从二次硅胶产品上取出。
进一步地，其中步骤1)中，所述一次硅胶成型具体为：将第一色硅胶原料加入第一模具内，并在120-200℃的温度下硫化成型。
进一步优选地，其中步骤1)中，所述第一模具包括具有上模型腔的上模及与所述一次硅胶产品相配合且具有下模型腔的下模；所述一次硅胶成型具体为：将第一色硅胶原料加入由第一模具的下模型腔和上模型腔所构成的第一型腔内，并在150-180℃的温度下硫化成型，去除毛边，得到具有盲孔的一次硅胶产品。
进一步更优选地，其中步骤1)中，所述第一色硅胶原料的制备方法为，将第一种颜色的混炼胶混入硫化剂和色膏，并混炼至完全融合，即得。
进一步地，其中步骤2)中，所述镶件的高度大于所述盲孔的深度；所述放置镶件具体为：将第二色硅胶原料从第一模具中取出后，置于第二模具内，之后将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中。
进一步优选地，其中所述第二模具包括具有上模型腔的上模及具有下模型腔的下模；所述放置镶件具体为：将第二色硅胶原料从第一模具中取出后，置于由第二模具的下模型腔和上模型腔所构成的第二型腔内，之后将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中。
进一步地，其中步骤3)中，所述二次硅胶成型具体为：将第二色硅胶原料置于镶件四周的一次硅胶产品上，并在120-200℃的温度下硫化成型。
进一步优选地，其中步骤3)中，所述二次硅胶成型具体为：将第二色硅胶原料置于由第二模具的下模型腔和上模型腔所构成的第二型腔内的镶件四周以与一次硅胶产品接触，并在150-180℃的温度下硫化成型，去除毛边，得到双色硅胶产品。
进一步更优选地，其中步骤3)中，所述第二色硅胶原料的制备方法为，将第二种颜色的混炼胶混入硫化剂和色膏，并混炼至完全融合，即得。
进一步地，其中所述盲孔的形状为圆形、四边形、椭圆形、梯形、五边形或六边形或其他不规则形状。
第二方面，本发明还提供一种双色固态硅胶成型模具，包括第一模具、第二模具及镶件，所述第一模具包括具有第一上模型腔的第一上模及具有第一下模型腔的第一下模，所述第一上模型腔与第一下模型腔构成第一型腔；所述第二模具包括具有第二上模型腔的第二上模及具有第二下模型腔的第二下模，所述第二上模型腔与第二下模型腔构成第二型腔；所述镶件的尺寸小于所述第二型腔的尺寸。
进一步地，其中所述镶件由塑胶或金属材质制成。
第三方面，本发明还提供一种双色固态硅胶成型产品，包括第一色硅胶层及与该第一色硅胶层连接的第二色硅胶层，所述第一色硅胶层具有盲孔，所述第二色硅胶层具有与所述盲孔连通的通孔。
进一步地，其中所述双色固态硅胶成型产品是通过上述的方法制备得到的。
第四方面，本发明还提供一种硅胶键盘，所述硅胶键盘为双色固态硅胶成型产品，所述双色固态硅胶成型产品包括第一色硅胶层及与该第一色硅胶层连接的第二色硅胶层，所述第一色硅胶层具有盲孔，所述第二色硅胶层具有与所述盲孔连通的通孔。该硅胶键盘，防水、防尘、防油、防酸碱，可在任何恶劣的环境中使用，并可进行消毒和水中清洗，且其按键寿命可达1000万次，有USB及PS/2接口转换。
借由上述技术方案，本发明提供的技术方案至少具有下列优点：
本发明提供的双色固态硅胶成型的方法，通过在两种不同颜色的硅胶原料两次成型之间加入镶件，使得先后成型的不同颜色的硅胶原料溶接而不会互相渗透，且能实现第二色硅胶层中部的通孔结构，进而使得光线穿过双色固态硅胶成型产品的双层硅胶时不会发生偏色，故对解决特定条件下硅胶产品背光透光性或色彩准确性能有较大帮助。且该双色固态硅胶成型产品不串胶、不串色，确保双色之间的区分线平整光滑，两色之间不会出现裂缝此外，本发明提供的双色固态硅胶成型结构简单，成本低，且不局限于平整平面，其上模、下模的型腔及镶件可根据产品需要做成弧面、球面、不规则面等，使得本发明的应用范围更为广泛。
上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的第一模具的分解结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的第二模具的分解结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的双色固态硅胶成型产品的结构示意图；
图4示出了现有技术中的双色固态硅胶成型产品的结构示意图；
其中，1-第一模具；11-第一上模；12-第一下模；2-第二模具；21-第二上模；22-第二下模；31-镶件；
30-第一色硅胶层；40-第二色硅胶层；50-盲孔；60-通孔；
30’-第一色硅胶层；40’-第二色硅胶层；60’-台阶层。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种双色固态硅胶成型的方法，包括以下步骤：
1)一次硅胶成型：将第一种颜色的混炼胶混入硫化剂(硫化剂BP，过氧化苯甲酰，按混炼胶的重量计添加4～6重量份，购自东莞市贝特利新材料有限公司)和色膏(按混炼胶的重量计添加0.4～0.6重量份，购自东莞市喜梅硅橡胶有限公司)，并混炼(经由练胶机混炼，一般炼胶时间在30分钟)至完全融合以得到第一色硅胶原料，之后将该第一色硅胶原料加入由第一模具1的下模型腔和上模型腔所构成的第一型腔内，并在150-180℃(至于具体设定在什么值比较合适，这个需要根据产品的结构、体积、脱模难度决定，如果设定过低将会导致硅胶制品硫化不完全(发软)、气泡(包风)、荷重偏低、尺寸偏长等不良，而温度设定过高则导致硅胶制品气泡(包风)、缺胶、表面、荷重偏高、尺寸偏短等异常，在本实施例中优选为180℃)的温度、3.5×105-4.5×105kg/cm2的压力(压力是指硅胶制品在成型模具中成型(硫化)时硫化机对成型模具的压力值，为了便于理解，业内以kg/cm2为硅胶制品成型(硫化)压力单位。此压力值需根据硫化机的吨位及硅胶制品的模具大小来决定，当硅胶制品成型(硫化)压力过低时将会导致硅胶制品缺胶、荷重偏高、基厚偏厚、长度偏短等不良，而硅胶制品成型(硫化)压力过高时则会造成硅胶制品荷重偏低、基厚偏薄、长度偏长等不良，如果硅胶制品成型(硫化)压力值设定过高还可能导致损坏硫化机，在本实施例中优选为4×105kg/cm2)下硫化成型，去除毛边，得到具有盲孔的一次硅胶产品。
2)放置镶件：将第二色硅胶原料从第一模具1中取出后，置于由第二模具2的下模型腔和上模型腔所构成的第二型腔内，之后将恰好可嵌入所述盲孔50的镶件31放置于所述盲孔中；其中，所述镶件31的高度大于所述盲孔50的深度。
3)二次硅胶成型：将第二种颜色的混炼胶混入硫化剂(硫化剂BP，过氧化苯甲酰，按混炼胶的重量计添加4～6重量份，购自东莞市贝特利新材料有限公司)和色膏(按混炼胶的重量计添加0.4～0.6重量份，购自东莞市喜梅硅橡胶有限公司)，并混炼至完全融合以得到第二色硅胶原料，之后将该第二色硅胶原料置于由第二模具2的下模型腔和上模型腔所构成的第二型腔内的镶件31的四周以与一次硅胶产品接触，并在150-180℃(在实施例中优选为180℃)的温度、3.5×105-4.5×105kg/cm2(在实施例中优选为4×105kg/cm2)的压力下硫化成型，去除毛边，得到二次硅胶产品。
4)取出镶件：将镶件31从二次硅胶产品上取出，去除毛边，即得双色固态硅胶产品。该镶件31还可以重复使用。
另外，上述盲孔50的形状可以为圆形、四边形、椭圆形、梯形、五边形或六边形或其他不规则形状，并不仅限于此。
进一步的，作为对上述方法的实现，本发明另一实施例还提供了一种双色固态硅胶成型模具，该模具实施例与前述方法实施例对应，为便于阅读，本模具实施例不再对前述方法实施例中的细节内容进行逐一赘述，但应当明确，本实施例中的模具能够对应实现前述方法实施例中的全部内容。
由于本实施例所介绍的双色固态硅胶成型模具为可以执行本发明实施例中的双色固态硅胶成型方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的双色固态硅胶成型方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的双色固态硅胶成型模具的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该双色固态硅胶成型模具如何实现本发明实施例中的双色固态硅胶成型方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中双色固态硅胶成型方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。
如图1-图2所示，所述双色固态硅胶成型模具，包括第一模具1、第二模具2及镶件31，所述第一模具1包括具有第一上模型腔的第一上模11及具有第一下模型腔的第一下模12，所述第一上模型腔与第一下模型腔构成第一型腔；所述第二模具2包括具有第二上模型腔的第二上模21及具有第二下模型腔的第二下模22，所述第二上模型腔与第二下模型腔构成第二型腔；所述镶件31的尺寸小于所述第二型腔的尺寸；所述镶件31由塑胶或金属材质制成，金属材质作为镶件效果比较好，但成本贵，考虑到成本的问题，本实施例的镶件可以选择塑胶材质。所述镶件的形状可以长方体、球体、半球体等其它形状，本实施例中所述镶件的形状为长方体，该长方体的长、宽、高均小于第二型腔的尺寸，这样便于增加合模时的密封性。
如图3所示，本发明实施例还提供一种通过上述的方法制备得到的双色固态硅胶成型产品，包括第一色硅胶层30及与该第一色硅胶层30连接的第二色硅胶层40，所述第一色硅胶层30具有盲孔50，所述第二色硅胶层40具有与所述盲孔50连通的通孔60。这样光线穿过双色固态硅胶成型产品的双层硅胶时不会发生偏色，如顶层(第二色硅胶层)为白色，底层(第一色硅胶层上溶接有第二色硅胶)为红色，灯光为白光，如底层红色无法去除，则光线穿过后会变为红色。如去除底层红色，则光线穿过后仍为白色，故对解决特定条件下硅胶产品背光透光性或色彩准确性能有较大帮助。
本发明实施例提供的双色固态硅胶成型产品可用于制备硅胶键盘、硅胶餐具、硅胶保护套、硅胶手表等领域。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)一次硅胶成型：将第一色硅胶原料硫化成型，得到具有盲孔的一次硅胶产品；
2)放置镶件：将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中；
3)二次硅胶成型：将第二色硅胶原料于镶件四周的一次硅胶产品上二次硫化成型，得到二次硅胶产品；
4)取出镶件：将镶件从二次硅胶产品上取出。
2.如权利要求1所述的双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，步骤1)中，所述一次硅胶成型具体为：将第一色硅胶原料加入第一模具内，并在120-200℃的温度下硫化成型。
3.如权利要求2所述的双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一模具包括具有上模型腔的上模及与所述一次硅胶产品相配合且具有下模型腔的下模；所述一次硅胶成型具体为：将第一色硅胶原料加入由第一模具的下模型腔和上模型腔所构成的第一型腔内，并在150-180℃的温度下硫化成型，去除毛边，得到具有盲孔的一次硅胶产品；
所述第一色硅胶原料的制备方法为，将第一种颜色的混炼胶混入硫化剂和色膏，并混炼至完全融合，即得。
4.如权利要求1所述的双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，步骤2)中，所述镶件的高度大于所述盲孔的深度；所述放置镶件具体为：将第二色硅胶原料从第一模具中取出后，置于第二模具内，之后将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中。
5.如权利要求4所述的双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，步骤2)中，所述第二模具包括具有上模型腔的上模及具有下模型腔的下模；所述放置镶件具体为：将第二色硅胶原料从第一模具中取出后，置于由第二模具的下模型腔和上模型腔所构成的第二型腔内，之后将恰好可嵌入所述盲孔的镶件放置于所述盲孔中。
6.如权利要求1所述的双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，步骤3)中，所述二次硅胶成型具体为：将第二色硅胶原料置于镶件四周的一次硅胶产品上，并在120-200℃的温度下硫化成型。
7.如权利要求6所述的双色固态硅胶成型的方法，其特征在于，步骤3)中，所述二次硅胶成型具体为：将第二色硅胶原料置于由第二模具的下模型腔和上模型腔所构成的第二型腔内的镶件四周以与一次硅胶产品接触，并在150-180℃的温度下硫化成型，去除毛边，得到双色硅胶产品；
所述第二色硅胶原料的制备方法为，将第二种颜色的混炼胶混入硫化剂和色膏，并混炼至完全融合，即得。
8.一种双色固态硅胶成型模具，其特征在于，包括第一模具、第二模具及镶件，所述第一模具包括具有第一上模型腔的第一上模及具有第一下模型腔的第一下模，所述第一上模型腔与第一下模型腔构成第一型腔；所述第二模具包括具有第二上模型腔的第二上模及具有第二下模型腔的第二下模，所述第二上模型腔与第二下模型腔构成第二型腔；所述镶件的尺寸小于所述第二型腔的尺寸；所述镶件由塑胶或金属材质制成。
9.一种权利要求1-7任一项所述的方法制得的双色固态硅胶成型产品，其特征在于，包括第一色硅胶层及与该第一色硅胶层连接的第二色硅胶层，所述第一色硅胶层具有盲孔，所述第二色硅胶层具有与所述盲孔连通的通孔。
10.一种硅胶键盘，其特征在于，所述硅胶键盘为双色固态硅胶成型产品，所述双色固态硅胶成型产品包括第一色硅胶层及与该第一色硅胶层连接的第二色硅胶层，所述第一色硅胶层具有盲孔，所述第二色硅胶层具有与所述盲孔连通的通孔。
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